如圖所示，傾角θ=30°、寬為L=1m的足夠長的U形光滑金屬框固定在磁感應強度B=1T、范圍足夠大的勻強磁場中，磁場方向垂商導軌平面斜向上．現(xiàn)用一平行于導軌的牽引力F，牽引一根質(zhì)量為m=0.2kg，電阻R=1Ω的金屬棒ab，由靜止開始沿導軌向上移動．（金屬ab始終與導軌接觸良好且垂直，不計導軌電阻及一切摩擦）問：
（1）若牽引力是恒力，大小為9N，則金屬棒達到的穩(wěn)定速度v1多久？
（2）若金屬棒受到向上的拉力在斜面導軌上達到某一速度時，突然撤去拉力，從撤去拉力到棒的速度為零時止，通過金屬棒的電量為O.48C，金屬棒發(fā)熱為1.12J，則撤力時棒的速度v2多大？（g=10m/s2）
（1）棒速度穩(wěn)定時，沿導軌方向上外力平衡，有：
F=BIL+mgsin30°
又I=
E
R
，E=BLv
得：I=
BLv
R

解得：v1=
F-mgsin30°
B2L2
R
代入數(shù)據(jù)可解得：v1=8m/s
（2）q=It=
E
R
t=
BS
R

∴S=
qR
B

代入數(shù)據(jù)，可解得S=0.48m2
∴h=0.24m
根據(jù)能量關(guān)系
1
2
mv22=Q+mgh
代入數(shù)據(jù)，可解得，v2=1m/s
答：（1）金屬棒達到的穩(wěn)定速度v1=8m/s；
（2）撤力時棒的速度v2=1m/s．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，勻強磁場區(qū)域?qū)挒?L，磁感應強度為B，方向垂直紙面向外．由均勻電阻絲做成的正方形線框abcd邊長為L，總電阻為R．在線框以垂直磁場邊界的速度v，勻速通過磁場區(qū)域的過程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行．求：
（1）cd邊剛進入磁場時，ab中流過的電流及其兩端的電壓大��；
（2）在下面的乙圖中，畫出線框在穿過磁場的過程中，ab中電流I隨線框運動位移x的變化圖象，并在橫縱坐標中標出相應的值．取線框剛進入磁場時x=0，電流在線框中順時針流動方向為正．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

風速儀的簡易裝置如圖甲所示．在風力作用下，風杯帶動與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動，線圈中的感應電流隨風速的變化而變化．風速為v1，時，測得線圈中的感應電流隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示；若風速變?yōu)関2，且v2＞v1，則感應電流的峰值Im、周期T和電動勢E的變化情況是（　�。�
A．Im變大，T變小B．Im變大，T不變
C．Im變小，E變小D．Im不變，E變大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在兩根平行長直導線M、N中，通入同方向同大小的電流，導線框abcd和兩導線在同一平面內(nèi)，線框沿著與兩導線垂直的方向，自右向左在兩導線間勻速移動，在移動過程中，線框中感應電流的方向為（　�。�
A．沿abcda不變B．沿adcba不變
C．由abcda變成adcbaD．由adcba變abcda

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，兩條平行虛線之間存在勻強磁場，虛線間的距離為l，磁場方向垂直紙面向里．a(chǎn)bcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與bc間的距離也為l．t=0時刻，bc邊與磁場區(qū)域邊界重合．現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域．取沿a→b→c→d→a的感應電流方向為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應電流i隨時間t變化的圖線是（　　）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

粗糙的平行金屬導軌傾斜放置，勻強磁場B垂直于導軌平面，導體棒ab垂直導軌放置由靜止開始下滑，回路中除電阻R外其它電阻不計（軌道足夠長），在ab棒下滑的過程中（　　）
A．a(chǎn)b的速度先增大，然后減小，最后勻速下滑
B．導體棒ab的加速度越來越小，最后為零
C．導體棒ab下滑過程中，回路中的電流越來越大，最后為零
D．導體棒ab受到的磁場力越來越大，最后等于棒的重力沿斜面的分力

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，虛線框內(nèi)存在勻強磁場，將正方形閉合導線框從如圖所示的位置勻速拉出磁場，若第一次拉出時間為t，克服安培力做功為W1；第二次拉出時間為3t，克服安培力做功為W2，則（　�。�
A．W1=9W2B．W1=3W2C．W1=W2D．W1═
1
3
W2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一正方形光滑金屬線框位于有界勻強磁場區(qū)域內(nèi)，線框平面與磁場垂直，線框的右邊緊貼著磁場邊界，如圖甲．t=0時刻對線框施加一水平向右的外力F，讓線框從靜止開始在水平面做勻加速直線運動穿過磁場．外力F隨時間t變化的圖線如圖乙所示．已知線框質(zhì)量m=1kg、電阻R=1Ω，求：

（1）勻強磁場的磁感應強度B；
（2）線框穿過磁場的過程中，通過線框的電荷量q．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩根金屬導軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上，導軌左端接有電阻R=8Ω，導軌自身電阻不計．勻強磁場垂直于斜面向上，磁感應強度為B=0.5T．質(zhì)量為m=0.1kg，電阻為r=2Ω的金屬棒ab由靜止釋放，沿導軌下滑，如圖所示．設導軌足夠長，導軌寬度L=2m，金屬棒ab下滑過程中始終與導軌接觸良好，受到的摩擦阻力f=0.3N，當金屬棒下滑的高度為h=3m時，恰好達到最大速度，g取10m/s2，求此過程中：
（1）金屬棒的最大速度；
（2）電阻R中產(chǎn)生的熱量；
（3）通過電阻R的電量．

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